数字控制机床加工中心小知识

数字控制机床加工中心小知识
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加工中心小知识

加工中心是备有刀库,并能自动更换刀具,对工件进行多工序加工的数字控制机床。

工件经一次装夹后,数字控制系统能控制机床按不同工序,自动选择和更换刀具,自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能,依次完成工件几个面精密塑胶模具上多工序的加工。

加工中心由于工序的集中和自动换刀,减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间,使机床的切削时间达到机床开动时间的8O%左右(普通机床仅为15~20%);同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间,缩短了生产周期,具有明显的经济效果。加工中心适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。

第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置,从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。

二十世纪70年代以来,加工中心得到迅速发展,出现了可换主轴箱加工中心,它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱,能对工件同时进行多孔加工。

这种多工序集中加工的形式也扩展到了其他类型数控机床,例如车削中心,它是在数控车床上配置多个自动换刀装置,能控制三个以上的坐标,除车削外,主轴可以停转或分度,而由刀具旋转进行铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序,适于加工复杂的旋转体零件。

加工中心按主轴的布置方式分为立式和卧式两类。卧式加工中心一般具有分度转台或数控转台,可加工工件的各个侧面;也可作多个坐标的联合运动,以便加工复杂的空间曲面。立式加工中心一般不带转台,仅作顶面加工。此外,还有带立、卧两个主轴的复合式加工中心,和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式加工中心,它们能对工件进行五个面的加工。

加工中心的自动换刀装置由存放刀具的刀库和换刀机构组成。刀库种类很多,常见的有盘式和链式两类。链式刀库存放刀具的容量较大。

换刀机构在机床主轴与刀库之间交换刀具,常见的为机械手;也有不带机械手而由主轴直接与刀库交换刀具的,称无臂式换刀装置。

为了进一步缩短非切削时间,有的加工中心配有两个自动交换工件的托板。一个装着工件在工作台上加工,另一个则在工作台外装卸工件。机床完成加工循环后自动交换托板,使装卸工件与切削加工的时间相重合。